一种用于城市地下管道非开挖式修复的内衬装置的制作方法

1.本实用新型涉及管道修复领域，具体涉及到一种用于城市地下管道非开挖式修复的内衬装置。


背景技术：

2.目前，城市黑臭水体消除工程已趋于白热化阶段，大部分城市排水管道年久失修、破损严重，管道更换、修复等施工刻不容缓。传统的开挖换管施工工艺占道范围广，对市政交通带来较大压力，施工范围内路面破除恢复及后期养护工作量较大，造价高。而通过边清淤、边检测、边定方案、边实施、边复检，边运行的“六边工程”对老旧管网进行非开挖修复施工能够有效的解决上述问题。
3.在现有技术中，对于坍塌段管道的修复方式通常是利用紫外线光固化法，采取紫外光固化技术使其恢复正常的使用功能，紫外线光固化管道修复时往往需要对修复所使用的内衬管道进行牵引，这就要求破损或泄露的输送管道内壁平整、无毛刺，避免在牵引过程中对于内衬管道的损伤，同时不平整的内壁也会导致牵引装置在使用时易发生牵引偏移，从而很容易导致牵引装置使用时发生内衬的牵引不均现象。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题在于提供一种用于城市地下管道非开挖式修复的内衬装置，现有地下管道非开挖式修复的过程中，对于管道内壁的平整度要求较高，而原有管道内壁在处理后无法达到平整度及防渗要求的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种用于城市地下管道非开挖式修复的内衬装置，包括若干环形且与管道内壁形状契合的单元结构，相邻单元结构沿管道长度方向依次设置，并利用第一连接件连接；单个单元结构包括上半单元及下半单元，所述上半单元及下半单元之间及连接缝处的相邻单元结构之间均利用第二连接件连接；第一连接件及第二连接件在管道圆周上交替设置；
6.还包括位于管道圆心的撑杆组件，所述撑杆组件包括沿管道轴线设置的支撑筒，在所述支撑筒外侧壁上呈十字形设有四根螺纹杆，螺纹杆上设有调节螺母及活动套杆，所述活动套杆套设于螺纹杆上，并在活动套杆末端通过三角撑设有弧形顶板，撑杆组件通过弧形顶板抵紧第一连接件及第二连接件；
7.所述第一连接件为沿管道轴线连接相邻单元结构的弧形板，在弧形板上沿长度方向设有第一通槽及第二通槽，所述弧形顶板顶撑于第一通槽及第二通槽之间；在相邻单元结构上分别对应第一通槽及第二通槽处设有螺栓孔及紧固螺栓；
8.所述第二连接件包括弧形的l形板，在所述l形板的长板及宽板上分别设有第三通槽及第四通槽，两块第二连接件拼接为一个方形的连接板，在上半单元及下半单元上及相邻单元结构上分别设有对应第三通槽及第四通槽的螺栓孔，通过紧固螺栓固定。
9.特别的，所述单元结构外侧壁与土层之间还铺设有防水布层。
10.特别的，还包括在撤去撑杆组件后紧贴于单元结构内壁上设置的紫外光固化层。
11.特别的，所述调节螺母与活动套杆之间还设有压缩弹簧。
12.特别的，所述弧形顶板外壁上设置有橡胶垫层。
13.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：通过带有螺纹杆的撑杆组件在单元结构安装过程中实现上半单元及下半单元的顶撑，一方面在安装时能够对单元结构施加预作用力，保证单元结构能够与管道内壁紧贴，另一方面在单元结构贴紧管道内壁后通过螺栓将单元结构与管道内壁固定，通过第一连接件及第二连接件保证管道内壁整体平整，避免后续内衬管在牵引过程中的偏移。同时螺母方式保证后续拆除过程快速方便，加快施工进度，能够有效减少对于路面的封锁时间。
附图说明
14.图1为管道断面结构示意图。
15.图2为螺纹杆、调节螺母及活动套杆连接关系示意图。
16.图3为第一连接件结构示意图。
17.图4为第二连接件结构示意图。
18.图中各标号的释义为：管道—1；单元结构—2；上半单元—21；下半单元—22；第一连接件—3；第一通槽—31；第二通槽—32；第二连接件—4；长板—41；宽板—42；第三通槽—43；第四通槽—44；撑杆组件—5；支撑筒—51；螺纹杆—52；调节螺母—53；活动套杆—54；三角撑—55；弧形顶板—56；防水布层—6。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。
20.参见图1～图2所示，一种用于城市地下管道非开挖式修复的内衬装置，包括若干环形且与管道1内壁形状契合的单元结构2，相邻单元结构2沿管道1长度方向依次设置，并利用第一连接件3连接；单个单元结构2包括上半单元21及下半单元22，所述上半单元21及下半单元22之间及连接缝处的相邻单元结构2之间均利用第二连接件4连接；第一连接件3及第二连接件4在管道1圆周上交替设置；
21.还包括位于管道1圆心的撑杆组件5，所述撑杆组件5包括沿管道1轴线设置的支撑筒51，在所述支撑筒51外侧壁上呈十字形设有四根螺纹杆52，螺纹杆52上设有调节螺母53及活动套杆54，所述活动套杆54套设于螺纹杆52上，并在活动套杆54末端通过三角撑55设有弧形顶板56，撑杆组件5通过弧形顶板56抵紧第一连接件3及第二连接件4；
22.如图3所示，所述第一连接件3为沿管道1轴线连接相邻单元结构2的弧形板，在弧形板上沿长度方向设有第一通槽31及第二通槽32，所述弧形顶板56顶撑于第一通槽31及第二通槽32之间；在相邻单元结构2上分别对应第一通槽31及第二通槽32处设有螺栓孔及紧固螺栓。
23.如图4所示，所述第二连接件4包括弧形的l形板，在所述l形板的长板41及宽板42上分别设有第三通槽43及第四通槽44，两块第二连接件4拼接为一个方形的连接板，在上半
单元21及下半单元22上及相邻单元结构2上分别设有对应第三通槽43及第四通槽44的螺栓孔，通过紧固螺栓固定。
24.本实用新型的工作原理为：在待修管道出现点漏、渗漏、线漏、涌漏等缺陷时，将导致路基下水土流失，进而导致路面不均匀沉降，影响道路使用功能及美观性，存在路面塌陷等安全隐患，需要先进行注浆止漏与土体固化处理。采用工艺工法是聚物帷幕注浆技术，使用注浆导管，把高聚物材料注射到预定位置，利用高聚物材料的快速膨胀性特点，填充岩土体中的空隙，并挤密岩土体，形成坚固、稳定和持久的防水层。管道出现坍塌后，需要先对坍塌位置周边1m范围内进行注浆土体固化（同上），然后人工进入管道至坍塌位置，在坍塌位置前1m开始连续套上相应管径的单元结构2，采用切割和挖掘工具清理塌陷物，每清理40cm立即进行上半单元21及下半单元22的安装。
25.安装时，首先将上半单元21及下半单元22在管道1内部上初步拼接，利用第一连接件3连接相邻单元结构2，利用第二连接件4连接相同单元结构2内的上半单元21及下半单元22，并利用紧固螺栓初步固定，通过螺纹杆52上的调节螺母53缩短活动套杆54与支撑筒51的距离后再将撑杆组件5展开，通过调节螺母53将活动套杆54末端的弧形顶板56抵紧第一连接件3及第二连接件4，使得上半单元21及下半单元22在撑杆组件5的作用下抵紧管道内壁，此时上半单元21及下半单元22在管道1圆周方向发生小幅度延展，利用紧固螺栓、第一连接件3及第二连接件4进行固定，防止撤去撑杆组件5后上半单元21及下半单元22回缩，达到使得单元结构2贴紧管道1内壁的目的。在此过程中，上半单元21及下半单元22的连接端头处应预留出小额的形变量，并在撑杆组件5顶撑单元结构2后使得上半单元21与下半单元22紧密贴合，从而完成上半单元21与下半单元22之间的预应力施加，增加单元结构2的抗变形能力。同时上半单元21及下半单元22在发生小幅度的延展时，紧固螺栓在第一通槽31、第二通槽32、第三通槽43及第四通槽44中小幅度位移，避免对单元结构2造成损坏。将若干单元结构2在管道1长度方向上依次拼接后进行后续的内衬管牵引及紫外光固化操作，完成对于地下管道的非开挖式修复。
26.作为一个优选的实施例，所述单元结构2外侧壁与土层之间还铺设有防水布层6；所述防水布层6的作用在于隔绝地下管道1与外部土层之间的水分接触，加强管道隔水防渗效果。
27.作为一个优选的实施例，还包括在撤去撑杆组件5后紧贴于单元结构2内壁上设置的紫外光固化层；所述紫外光固化层也即内衬管通过紫外光固化后的内衬管，用以对管道1内壁进行进一步隔水处理及防腐、防磨损处理。
28.作为一个优选的实施例，所述调节螺母53与活动套杆54之间还设有压缩弹簧；所述压缩弹簧的作用在于对活动套杆54施加给第一连接件3及第二连接件4的力量进行缓冲，避免损坏第一连接件3及第二连接件4，也避免撑杆组件5对于管道1内壁施加压力过大导致的管道1损伤。
29.作为一个优选的实施例，所述弧形顶板56外壁上设置有橡胶垫层；所述橡胶垫层的作用在于进一步缓冲压力，避免损坏管道。
30.本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指
示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。